【文章內(nèi)容簡介】 菜花蜜中的揮發(fā)性成分特征圖譜 [17]。 頂空 固相微萃取提取油菜花蜜揮發(fā)性成分方法 準(zhǔn)確稱取 蜂蜜樣品，加入 容量瓶 中； 加入 1ml 的蒸餾水；加入氯化鈉，加入轉(zhuǎn)子，旋緊蓋子；用 250ml 的燒杯加入適量的水，放在磁力攪拌器上加熱，作為恒溫水?。挥脺囟扔?jì)測量水溫，待水浴溫度恒定后，將 PDMS 萃取頭插入容量瓶至適當(dāng)位置，再將容量瓶放入恒溫水浴中，并用試管架固定好萃取器；調(diào)試磁力攪拌器的轉(zhuǎn)動速度，使得轉(zhuǎn)子穩(wěn)定轉(zhuǎn)動即可，伸出萃取頭，開始揮發(fā)性成分的采集，并記時；采集完成后，收起萃取頭，最后將提取好的萃取器插入氣相色譜儀中進(jìn)行分析。 氣相色譜儀的 操作流程 開機(jī)： ? 先開氮?dú)忾y門，開電腦，打開工作站，打開儀器開關(guān)，打開信號采集器，順時針打開尾吹 氫氣和 空氣旋紐。 ? 控制面板打開程序文件。點(diǎn)擊 System, 打開 GC。工作站點(diǎn)擊“采集參數(shù)”，“單次分析”，“樣品記錄”，設(shè)置數(shù)據(jù)存儲路徑。 ? 等進(jìn)樣口、色譜柱、檢測器 3 個地方溫度升到設(shè)定溫度，打開 氫氣和 空氣鋼瓶閥門，控制面板上 DET，按“點(diǎn)火”鍵。 ? 進(jìn)樣，同時按下綠色按紐“ START”，同時點(diǎn)擊工作站“開始”和按下信號采集器的通道鍵，直到采集完成。 關(guān)機(jī)： ? 先關(guān)尾吹 氫氣和 空氣旋紐，逆時針旋轉(zhuǎn)。 ? 點(diǎn)擊 SYSTEM，關(guān)閉 GC。等進(jìn)樣口、色譜柱、檢測器 3 個地方溫度低于 100 度時，關(guān)儀器電源，關(guān)氮?dú)忾y門。 ? 關(guān)工作站，關(guān)電腦，關(guān)信號采集器。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 色譜柱凈化：再較長時間不使用氣相色譜儀之后，下一次使用需進(jìn)行 260 度凈化 15 分鐘（基線不平則繼續(xù)升溫凈化）。 氣相色譜條件 氣 相色譜儀（日本島津 GC2021C） ，配有 FID 氫火焰離子檢測器、美國 Restek 毛細(xì)管柱 (30m ， m) ， 進(jìn)樣口為雙填充 INJ+ ，以及 TCD 熱導(dǎo)檢測器 [15]。 對色譜分析中的分離溫度進(jìn)行了優(yōu)化。為縮短蜂蜜中各揮發(fā)性組 分的保留時間，提高分離度，同時降低峰寬，選擇程序升溫體系。兼顧分離效果和色譜峰形，選擇的最佳升溫梯度為：初始化溫度為 50℃ 保持 3min；第一階段以 5℃ /min 的升溫速度升至 200℃ ，并保持 5min；第二階段以 8℃ /min 的速度升溫至 240℃ ，并保持 15min，平衡時間為 3min[16]。 進(jìn)樣口的溫度設(shè)定為 250℃ ，檢測器的溫度為 260℃ ，載氣為 % 高純度氮?dú)?，載氣流速是 ，采樣時間為 5min。 較適條件下?lián)]發(fā)性成分的提取和氣相色譜圖的獲得 在萃取頭已經(jīng)提取了揮發(fā)性成分之 后，將萃取頭插入氣相色譜儀的進(jìn)樣口中，開始進(jìn)樣，萃取頭在采集 30min 之后取出，取出后的萃取頭繼續(xù)進(jìn)行下一樣品揮發(fā)性成分的提取。氣相色譜的具體操作可以參照 ，等工作站走完整個流程，得出氣相色譜圖，并且標(biāo)識上蜂蜜樣品的信息，便于 10 種蜂蜜的區(qū)分。 色譜圖的數(shù)字化 實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)分析過程，是為了對蜂蜜樣品色譜圖進(jìn)行比較，然而單純的通過肉眼來觀察分析，是很難精確的分析出共有峰以及得到準(zhǔn)確的特征圖譜的 [18]。所以就必須將這些色譜圖進(jìn)行數(shù)字化，由此得到每個樣品圖譜的數(shù)字化信息數(shù)據(jù)，得到的數(shù)字化信 息就能夠用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析比較，并將比較的結(jié)果進(jìn)行量化表述，這樣來獲得不同蜂蜜樣品的共有峰，從而獲得油菜花蜂蜜的特征圖譜 [18]。 從一張色譜圖中可以的獲得三個主要信息：一是保留值（即為氣相色譜圖的保留時間）；二是峰強(qiáng)度（即是色譜圖的峰面積或峰高）；三是半峰寬，由此可以判斷色譜分離時的柱效 [18]。在這樣的三個信息中，保留值和峰強(qiáng)度是判斷識別和鑒定油菜花蜂蜜樣品揮發(fā)性氣體中復(fù)雜組分的主要依據(jù)，是本 論文 數(shù)據(jù)分析的重要數(shù)據(jù)源，將樣品色譜圖中的保留值和峰強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)字化，之后得到的稱之為色譜特征譜 。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 數(shù)據(jù)處理 方法 采用 進(jìn)行 萃取條件優(yōu)化試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析， 采用 Excel 2021 軟件對 10 種油菜花蜂蜜樣品的 內(nèi)參考峰的獲取、相對保留值、共有峰保留時間等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 [18]。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 3 結(jié)果和討論 本 論文 研究中將保留值和峰強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)字化的最簡單的方法，就是直接用氣相色譜的保留時間的數(shù)值來表示保留值，用峰高或峰面積來表示峰強(qiáng)度 [18]。但是，用這種數(shù)字化方法得到的數(shù)字化色譜特征譜，由于色譜本身存在著很大的缺陷而無法使用，這一缺陷就是色譜的保留值受到很多因素的影響。就是將色譜條件，如柱溫、 流動相的流速、流動相的組成，進(jìn)樣量等等進(jìn)行嚴(yán)格控制，但它們的一些微小變化也會影響保留值的變化，更何況一些無法控制的因素的變化，如柱料填充狀況的變化、室溫的變化、流動相中易揮發(fā)成分的揮發(fā)等等，都將使色譜保留值發(fā)生變化 [18]。所以直接用保留值進(jìn)行比較，將會產(chǎn)生很多錯誤，直接用保留值的數(shù)值進(jìn)行數(shù)字化得到的色譜特征圖也是無法使用的。 本 論文 研究中為了解決色譜保留值易受到很多因素的影響而發(fā)生波動，無法進(jìn)行比較的缺陷，查閱文獻(xiàn)借鑒并引入了“相對保留值 （ relative retention volume）”的概念 [18]。文獻(xiàn)中對“相對保留值”的定義：組分圖參與組分的調(diào)整保留值之比。相對保留值可以消除各種因素對色譜保留值的影響，既便色譜保留值色譜保留值發(fā)生了波動，“相對保留值”也是不會隨其發(fā)生波動，其數(shù)值是穩(wěn)定的 [18]。因此，用相對保留值的數(shù)值對色譜圖進(jìn)行數(shù)字化得到的不同樣品色譜特征譜之間就可以相互比較了，以便于取尋找共有峰。由此可以看出，要將色譜特征圖譜數(shù)字化而得到可以進(jìn)行比較的數(shù)字化色譜特征譜的關(guān)鍵是在色譜圖中如何選擇或者插入一個合適的參考峰 [18]。 萃取條件的優(yōu)化 本研究對萃取溫度、萃取時間、氯化鈉的添 加量這三個條件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：萃取溫度的選擇分為四個梯度，分別為 30℃、 40℃、 50℃、和 60℃；萃取時間的選擇分為四個梯度，分別為 20min、 25min、 30min 和 40min；萃取氯化鈉的添加量分為下面四種 0g、 、 、。 表 3 萃取條件優(yōu)化結(jié)果 時間（ min） 峰個數(shù) 最大峰高（μV） * 溫度梯度（ ℃ ） 峰個數(shù) 最大峰高（μV） * Nacl 添加量（ g） 峰個數(shù) 最大峰高（μV） * 20 24 35548 30 21 51129 0 35 44961 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 25 31 39312 40 37 67495 31 41984 30 39 67495 50 31 36763 37 67495 40 31 29400 60 12 20765 33 52314 *峰高大于 1000μ V計(jì)入峰個數(shù) 圖 1（ a） 萃取時間對峰數(shù)的影響 圖 1（ b） 萃取時間對最大峰 強(qiáng)度 的影響 由圖 1 可知道在萃取時間為 30min 時峰個數(shù)最多，最大峰 強(qiáng)度 最大，則表明 30min 為最適萃取時間，與文獻(xiàn) [17]結(jié)果 相同 。 圖 2（ a） 萃取溫度對峰數(shù)的影響 圖 2（ b） 萃取溫度對 最大峰 強(qiáng)度 的影響 由圖 2 可知道在萃取溫度為 40℃時峰個數(shù)最多和最大峰 強(qiáng)度 最大，則表明 40℃的萃取溫度為最適合的，與文獻(xiàn) [17]結(jié)果 相同 。 圖 3（ a） 萃取氯化鈉量對峰數(shù)的影響 圖 3（ b） 萃取氯化鈉量對最大峰 強(qiáng)度 的影響 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 由圖 3 可知當(dāng)氯化鈉的添加量為 時，峰個數(shù)最多，最大峰 強(qiáng)度 最大，則說明 為最佳添加量，與文獻(xiàn) [17]結(jié)果 相同 。 共有內(nèi)參考峰的確定 參考峰的選擇：參考峰的選擇時要根據(jù)復(fù)雜樣品的實(shí)際分離情況和實(shí)驗(yàn)條件的可能性來決定是采用外插參考峰還是內(nèi)參考峰 [18]。外插參考峰用于成 分的鑒定試驗(yàn)，而且本 論文油菜蜂蜜揮發(fā)性成分較多，選擇合適的內(nèi)標(biāo)物（內(nèi)標(biāo)物的色譜峰在進(jìn)行色譜分離時能夠與待鑒定的色譜峰很好的分離、出現(xiàn)的位置要居中，并且能較清晰的分辨出）難度較大 [18]。 在本 論文 中，通過觀察萃取條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)色譜圖和油菜蜂蜜揮發(fā)性成分氣相色譜圖，可以簡單的分析出峰的數(shù)量一般在 30 多個，而且峰較多集中在前 30 分鐘，這樣的色譜圖峰較為密集，幾乎無縫可插，這時想在其中插入一個外參考峰幾乎是不可能的。此時，在10 組油菜蜂蜜揮發(fā)性成分色譜圖統(tǒng)一選擇一個適當(dāng)?shù)姆澹鳛閮?nèi)參考峰，將保留值轉(zhuǎn)換為相對保留值 [18]。內(nèi)參考峰必須符合以下條件 [18]： ① 內(nèi)參考峰必須與相鄰的的色譜峰分離較為良好，達(dá)到基線分離； ② 內(nèi)參考峰的峰位置應(yīng)位于所有色譜峰的中間，位于居中； ③ 內(nèi)參考峰應(yīng)是一個較強(qiáng)的色譜峰； ④ 內(nèi)參考峰應(yīng)在 10 種不同樣品的色譜圖中都存在。 在工作站得到樣品 Y1Y10 揮發(fā)性成分的氣相色譜圖，肉眼觀察很難區(qū)分差別，所以本研究中需要數(shù)字化的圖譜信息，并作出篩選。 論文 中將篩選條件定為如下的條件：半峰寬為 3 秒，斜略為 V/min，漂移為 0μ V/min，參變時間為 1000min，最小峰面積為 1000，最大切片數(shù)為 0[18]。為了能確定參考峰，本研究中選出了下面（表 4表 13